創造有效支持貴金屬催化劑的新型功能材料非常重要,而且需要的數量巨大。有鑒于此,南開大學張振杰教授等開發了一種自縮聚熔融合成策略(self-polycondensation flux synthesis),可以生產具有高結晶度和高孔隙率的烯烴連接共價有機框架COF,這種COF能夠作為Pd納米粒子催化劑的載體,用于電催化氮還原反應(ENRR)。
理性的設計一系列含有醛基和甲基反應基團的“二合一”單體,因此合成得到方形孔和超高化學穩定性(強酸或強堿環境>1個月)的COF。氟官能化顯著提高了COF的疏水性,這可以抑制競爭性析氫反應(HER)并提高ENRR性能。負載COFs的Pd納米粒子顯示出高達90.0±2.6 μg·h-1·mgcat-1的NH3產量,在過電勢為-0.2 V的法拉第效率達到44%,這是所有報告的COF綜合性能最好的。
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催化劑易于回收和再循環,使用15次循環17小時,性能保持穩定。這項工作不僅為合成烯烴連接COF提供了一種新型合成策略,還為高效ENRR催化劑的設計開辟了新的途徑。
參考文獻
Jiaxi Wang, Qianqian Zhu, Jixian Wang, Ting Wang, Wei Xia, En Lin, Kaiyuan Wang, Heng Hu, Tonghai Wang, Zhifang Wang, Liqin Hao, Yujie Liu, Lifang Jiao, Peng Cheng, Yao Chen, Zhenjie Zhang, Self-Polycondensation Flux Synthesis of Ultrastable Olefin-Linked Covalent Organic Frameworks for Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202415208
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415208